JPS642940B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、カラー複写機用磁気ブラシ現像装
置に関する。

カラー複写機は、カラー原稿を、ブルー、グリ
ーン、レツドの各フイルターによつて三回色分解
し、それぞれの色分解によつて形成された感光体
上の潜像を、イエロー、マゼンタ、シアンの各現
像剤によつて現像し、これを一枚の転写紙に順次
重ね転写してカラー画像の複写を行なつている。
したがつて、現像装置は少なくとも三個必要にな
り、ある色の現像が行なわれている間は、他の色
による現像が行なわれないようにする必要があ
る。このための手段として、現像位置を一箇所に
定め、その位置に各現像装置を移動させたり、三
箇所に並置した現像装置をそれぞれ感光体に対し
接離可能に設け、非現像時にはその現像装置を感
光体から離すようにしたり、種々の方法がある。

この発明の目的は、非現像時には、現像ローラ
ーを回転させたまま、これに現像剤を供給するた
めの現像剤汲上げローラーの回転を停止させて現
像剤の供給を絶つ磁気ブラシ現像装置において、
現像ローラー上から現像剤を完全に除去して、現
像ローラー上の残留現像剤による他の画像形成へ
の悪影響を防止したカラー複写機用磁気ブラシ現
像装置を提供することにある。

この発明を説明する前に、まず第１図を参照し
てカラー複写機のあらましについて説明する。

図において、上方にある符号１は、原稿載置ガ
ラスを示している。この原稿載置ガラス１の右端
部下位にある符号２は照明ランプ、その近傍の符
号３はミラーを示している。又、原稿載置ガラス
１の左方下位にある符号４，６もミラーを示し、
原稿載置ガラス１の中央部下位の符号５はインミ
ラーレンズを示している。このインミラーレンズ
５の下位および右側にある符号７，８は、共にミ
ラーを示し、ミラー６と７との間にある符号９
は、フイルター部材を示している。

図面中央部の符号１０は感光体を示し、ミラー
８の上位の符号１１は遮光板を示している。感光
体１０の上部にある符号１２はチヤージヤーを示
し、以下、感光体１０の周囲に、反時計まわりに
配された符号１３，１４，１５，１６，１７，１
８，１９は、それぞれイレーズランプ、第１現像
装置、第２現像装置、第３現像装置、転写ドラ
ム、クリーニング装置、除電チヤージヤーを示し
ている。

図面右下の符号２０はカセツト、その上の符号
Ｓは転写紙、その上の符号２１は送り出しローラ
ーを示している。カセツト２０の左側にある符号
２２はガイド、その左側の符号２３はレジストロ
ーラー、を示し、その左側の符号２４はしごきロ
ーラーを示している。

転写ドラム１７の内部の符号２５，２６，２７
は、それぞれ、プレチヤージヤー、転写チヤージ
ヤー、分離チヤージヤーを示しているが、プレチ
ヤージヤー２５、分離チヤージヤー２７は、転写
ドラム１７の内側のものが対を形成している。分
離チヤージヤー２７とプレチヤージヤー２５の間
の符号２８は分離爪を示し、ガイド２２の上部の
符号２９はクリーナーを示している。

又、分離爪２８の右方の符号３０はガイド、符
号３１は定着装置を示し、符号３２は排出ローラ
ーを示している。

照明ランプ２、ミラー３，４、インミラーレン
ズ５、ミラー６，７，８は、露光光学系を構成し
ている。

インミラーレンズ５、ミラー６，７，８は固定
的であるが、照明ランプ２、ミラー３，４は可動
である。すなわち、複写時には、照明ランプ２、
ミラー３は一体となつて矢印方向へ移動して、原
稿載置ガラス１上の原稿Ｏをスリツト走査する。
このとき、ミラー４は矢印方向へ、ミラー２の移
動速さの1/2の速さで移動して、原稿Ｏの被走査
部からインミラーレンズ５に到る光路長を不変に
保つ。

遮光板１１は、必要に応じて軸１１Ａのまわり
に揺動して、感光体露光光量を調整する。

フイルタ部材９は、図面に垂直な回転軸９Ａを
回転対称軸として、３種のフイルター、すなわ
ち、ブルーフイルターＦ・Ｂ、グリーンフイルタ
ーＦ・Ｇ、レツドフイルターＦ・Ｒを、等方的且
つ一体的に配備してなり、矢印方向へ回転可能で
あり、回転することによつて、任意の一フイルタ
ーを、露光光路中に設置しうるようになつてい
る。

感光体１０はドラム状に形成されて、その周面
部が感光面となつており、矢印方向に回動可能で
ある。

現像装置１４，１５，１６は、その機能に関し
ては相互に全く同じであり、これらは、それぞれ
に用いられる現像剤におけるトナーの色に関して
のみ本質的に異つている。今、イエロートナーを
用いる現像装置１４を例にとつて、その構成と機
能につき説明する。

現像装置１４は、外囲部材１４Ａと、現像ロー
ラー１４Ｂ、汲上げローラー１４Ｃ，１４Ｄ、セ
パレーター１４Ｅ、ドクター１４Ｆ、撹拌具１４
Ｇによつて、その要部を構成されている。感光体
１０に近接して配設される現像ローラー１４Ｂ
は、支持体１４Ｂ３に保持された磁石１４Ｂ１，
１４Ｂ２と、スリーブ１４Ｂ４によつて構成され
ている。。磁石１４Ｂ１，１４Ｂ２は、図面に垂
直な方向へ細長い、角柱状であつて、その長手方
向に垂直な方向へ磁化され、一対の側面が磁極面
となつている。磁石１４Ｂ１は、その磁極面の一
方を感光体１０の周面に、長さ方向にわたつて対
向するようにして支持体１４Ｂ３に保持され、磁
石１４Ｂ２は磁極面の一方を下方に向けて保持さ
れている。磁石１４Ｂ１，１４Ｂ２の保持は、複
写装置空間に固定的である。なお、支持体１４Ｂ
３は非磁性体である。スリーブ１４Ｂ４は、非磁
性体であつて、磁石１４Ｂ１，１４Ｂ２を囲繞し
て設けられ反時計方向へ回動可能である。

現像ローラー１４Ｂより下位に配備された汲上
ローラー１４Ｃ，１４Ｄは構造的には、現像ロー
ラー１４Ｂと同じものである。これらにおけるス
リーブは共に反時計方向へ回動可能である。

外囲部材１４Ａの底部近傍に配備された撹拌具
１４Ｇは、ねじり羽根状であつて、反時計方向へ
回動し、外囲部材底部で現像剤Ｇ・Ｙを撹拌す
る。現像剤Ｇ・Ｙは、磁性粉体キヤリアと、粉体
イエロートナーとの混合系であつて、上記撹拌具
１４Ｇの撹拌により相互に逆極性に帯電する。こ
れによつて、キヤリアとトナーとは電気的に相互
に付着しあう。

現像剤Ｇ・Ｙはまず、汲上ローラー１４Ｄの周
面上に、同ローラー内部の磁石の磁力により保持
され、スリーブの回動により搬送されて、汲上ロ
ーラー１４Ｃに送られる。汲上ローラー１４Ｃは
同様にして、汲上ローラー１４Ｃから受けた現像
剤Ｇ・Ｙを、現像ローラー１４Ｂに受けわたす。
現像ローラー１４Ｂは、スリーブ１４Ｂ４の回動
により現像剤Ｇ・Ｙは現像部へ搬送し、搬送され
た現像剤は現像に供される。なお、現像部へ搬送
される現像剤の量はドクター１４Ｆによつて規制
される。また現像剤Ｇ・Ｙは磁石１４Ｂ１の磁場
の作用により現像部においてはブラシ状となる。

現像に寄与した現像剤はスリーブ１４Ｂ４の回
動とともに移動し、磁石１４Ｂ１の影響領域を脱
出したのち、セパレーター１４Ｅによりスリーブ
１４Ｂ４の周面から分離し、再び外囲部材１４Ａ
の底部へと回収される。

以上が、現像装置の構成と機能である。なお、
現像装置１５においては、キヤリアとマゼンタト
ナーとの混合系が現像剤G.Mとして用いられ、
現像装置１６には、キヤリアとシアントナーとの
混合系が現像剤Ｇ・Ｃとして用いられる。

転写ドラム１７は、中空であつて、両端部およ
びこれに連なる帯状部を残して切除したフレーム
の周面部を高絶縁性のフイルムで被覆してなり、
矢印方向すなわち時計方向へ回動可能である。そ
の周面の一部には、軸に平行な方向にクランパー
が配備されている。このような転写ドラムは、本
願と同じ出願人による特願昭52−84525号明細書
に詳しく開示されている。

さて、以下では、実際のカラー複写プロセスに
即して、上記装置の各部の動作を説明する。

複写すべきカラー原稿Ｏを原稿載置ガラス１上
に載置して装置を作動させると、感光体１０が反
時計方向へ回動し、チヤージヤー１２が放電し、
感光体周面を均一に帯電させていく。イレーズラ
ンプ１３は、必要に応じて発光し、非画像形成部
における除電を行なう。

この間に照明ランプ２が発光し、均一に帯電し
た感光体周面部が露光部へ到達すると同時に、ミ
ラー３と一体的に左方へ移動して原稿Ｏをスリツ
ト走査する。このときミラー４はミラー３の1/2
の速度で移動する。ミラー３の移動速度は、複写
倍率が等倍であれば、感光体１０の周速に等し
い。かくして、感光体１０の露光が行なわれるの
であるが、このとき、露光光路中には、スリツト
部材９のブルーフイルターＦ・Ｂが設置されてい
るので、原稿像は色分解される。ブルーフイルタ
ーＦ・Ｂは青色光を透過させる光学的性質を有す
るものであるから、青色に対して補色関係にある
黄色光が吸収されてしまう。すなわち、感光体１
０は上記露光の際、黄色成分を除去された光で露
光される訳であり、このようにして原稿Ｏにおけ
る黄色成分画像に対応する静電潜像が形成され
る。

この静電潜像は、現像装置１４によつて可視化
され、感光体１０上に黄色可視像が形成される。
この可視像は感光体１０の回動とともに移動す
る。なお、現像装置１４が作動している間、現像
装置１５，１６は、現像ローラーを除いて、その
作動を停止している。

さて、転写紙Ｓは、適当な時期に送り出しロー
ラー２１によつてカセツト２０中から送り出さ
れ、ガイド２２を通してレジストローラー２３に
送られる。レジストローラー２３は、転写紙Ｓの
先端をくわえると、クランプタイミングに備えて
待機する。

一方、転写ドラム１７は、感光体１０とともに
時計方向の回動を開始している。これとともに分
離チヤージヤー２７は、転写ドラム内外で放電し
て、転写ドラムの除電を行なう。次いで、このよ
うに除電された転写ドラム周面は、ドラム内外の
プレチヤージヤー２５の対によりプレチヤージさ
れる。その極性は、転写ドラム１７の外周面側
が、感光体１０上のトナー像（黄色可視像）と逆
極性となるように、すなわち、静電潜像と同極性
となるように定められている。

このようにプレチヤージされた転写ドラム１７
の周面に、感光体１０上の黄色可視像の移動に同
期を取つて、転写紙Ｓが、レジストローラー２３
により給紙される。すると、転写紙Ｓの先端部は
クランパー（図示されず）によつてクランプさ
れ、その後、転写ドラム１７の周面に張りついて
移動する。

しごきローラー２４は、転写紙Ｓが、しわなど
の発生なしに、転写ドラム１７の周面に密着する
ように作用する。なお、符号２４Ａは、しごきロ
ーラー２４の、転写ドラム１７への接触圧力をさ
さえるための対応ローラーである。

転写ドラム１７の周面に保持された転写紙Ｓ
は、感光体１０、転写ドラム１７両者の転接部に
おいて、感光体１０上の黄色可視像と重ね合せら
れる。同時に、転写チヤージヤー２６は、静電潜
像と同極性の放電により転写ドラム１７をさらに
高電位とし、これによつて、可視像は、転写紙Ｓ
上に静電転写される。可視像転写後、転写紙Ｓ
は、なおも、転写ドラムとともに回動をつづける
が、このとき、分離チヤージヤー２７、プレチヤ
ージヤー２５は放電を停止しており、クリーナー
２９およびしごきローラー２４もその機能を停止
させている。一方、黄色可視像転写後の感光体１
０は、回動とともにクリーニング装置１８のクリ
ーニング部にいたり、反時計方向へ回動するブラ
シ１８Ａとブレード１８Ｂとにより、残留トナー
を除去され、ついで、除電チヤージヤー１９によ
り除電されたのち、ただちに新たな使用に備えて
チヤージユー１２による帯電をうける。

さて、スリツト走査を行つた後、露光光学系
は、始動態位に復帰しており、上記スリツト走査
終了とともにフイルター部材９も反時計方向へ
120度回動する。

新たな帯電部分が露光部へ到ると同時に、原稿
Ｏの新たなスリツト走査が開始されるが、今度
は、グリーンフイルターＦ・Ｇが露光光路中に設
置されるので、緑色に対して補色であるマゼンタ
成分画像に対応する静電潜像が形成される。この
静電潜像は、現像装置１５により可視化され、マ
ゼンタ可視像が形成される。このとき、現像装置
１４，１６は、その機能が停止されている。

このようにして得られるマゼンタ可視像は、転
写ドラム１７に保持された転写紙Ｓ上に、転写チ
ヤージヤー２６により、黄色可視像に重ねて静電
転写される。このとき転写効率をかせぐために、
転写チヤージヤー２６の放電電圧を若干上昇させ
る。

前と同様のプロセスが、最後に、レツドフイル
ターＦ・Ｒを露光光路中に設置して繰返され、感
光体１０にシアン成分画像に対応する静電潜像が
形成されると、この静電潜像は、現像装置１６に
よつて可視化される。このとき、現像装置１４，
１５は作動しない。得られるシアン可視像が転写
紙上に転写されると、転写紙Ｓ上で、黄色可視
像、マゼンタ可視像、シアン可視像は互いに重な
り合い、ここに、原稿Ｏに対応するカラー可視像
が形成される。シアン可視像の転写の際にも、転
写チヤージヤー２６の放電電圧が若干上昇され
る。

カラー可視像を有する転写紙は、その後分離チ
ヤージヤー２７による除電を受け、同チヤージヤ
ーの位置を通過するとと、先端部のクランプが解
除される。この状態で分離爪２８が作用して、転
写紙Ｓを転写ドラム１７の周面から分離させる。
分離した転写紙Ｓは、転写ドラム１７の回動に伴
い、ガイド３０に案内されて定着部へ進行し、定
着装置３１によりカラー可視像を定着されたの
ち、排出ローラー３２により、装置外へ排出され
る。

定着装置３１は、熱ローラー３１Ａと加圧ロー
ラー３１Ｂとにより転写紙上のカラー可視像を加
熱・加圧して、同転写紙上に定着する方式のもの
であつて、加熱ローラー３１Ａの周面には、オイ
ル供給機構３１Ｃによつて離型液が供給され、同
周面はクリーニングローラー３１Ｄによつてクリ
ーニングされる。

転写紙分離後の転写ドラム１７の周面は、クリ
ーナー２９のブレード２９Ａによつてクリーニン
グされる。なお、符号２９Ｂはブレード２９Ａに
対する対圧ローラーを示している。

一方、シアン可視像転写後の感光体１０は、さ
らに回動して、クリーニングと除電とを施され
る。

露光光学系は始動位置に復帰し、フイルター部
材９は、さらに120度回動して、第１図の状態が
再現する。

かくして、カラー複写プロセスが完了する。

以上が、カラー複写プロセスのあらましである
が、このようなカラー複写プロセスと関連する本
発明における解決課題を次に説明する。

上記したように、一つの現像装置による現像が
行なわれている間、他の二つの現像装置による現
像機能は停止されている。これは、このようなカ
ラー複写機における良好なカラー像を得るための
必要な技術である。上記したカラー複写機におい
ては、非現像時に、現像ローラーを回転させたま
ま汲上げローラーの回転を停止させて、現像ロー
ラーへの現像剤の供給を絶ち、現像ローラー上に
現像剤がなくなるようにしてある。他の方法とし
て、非現像時に現像ローラーのみ逆転させ、汲上
げローラーによつて汲上げられた現像剤が現像ロ
ーラーに付着しても、現像部に行く前にドクター
の手前まで押し戻されるようにしたものや、現像
ローラー内の磁石の位置を変えて、現像部での現
像剤の穂立てがなされないようにしたものがある
が、機構が複雑になる欠点がある。上記カラー複
写機に採用された方法は、汲上げローラーに電磁
クラツチを設けてこれを制御するだけなので機構
は簡単である。

しかしながら、次のような問題が生じることが
分つた。すなわち、現像装置１６のように現像ロ
ーラーとその下位の汲上げローラーがほぼ縦に並
んでいる場合は良いが、現像装置１５や１４のよ
うに横にずれている場合、特に現像装置１４のよ
うに現像部が側方にある場合、現像ローラー内の
磁石１４Ｂ２が下方に位置するようになり、セパ
レータ１４Ｅの先端と現像ローラーの隙間から落
下した現像剤が、磁石１４Ｂ２の磁力によつて再
び現像ローラー表面に吸着され、その現像剤が現
像ローラー上に半永久的に付着することになり、
他の現像装置のための潜像を悪化させたり、単色
コピー時に混色を発生させたりする。

このことを第２図を参照してさらに詳しく説明
する。上記のような現象は、汲上げローラー１４
Ｃが、セパレータ１４Ｅ側の現像ローラー１４Ｂ
の面に接する鉛直線５１よりもセパレータ１４Ｅ
側に入り込んでいる場合に発生する。これは汲上
げローラー１４Ｃの一部が入り込んでいても、全
部が入り込んでいても同様である。このような構
成をとると、現像ローラー内の磁石１４Ｂ２の位
置は、よりセパレータ側に近づくことになる。ま
た、セパレータ１４Ｅの先端は、現像ローラーの
表面を傷つけないように、またその他の理由のた
めに、現像ローラー表面から少し離れているのが
普通であり、現像ローラー上の現像剤はセパレー
タによつて全てが掻取られるのではなく、一部が
残留する。この残留した現像剤は、セパレータ先
端付近には磁力が作用してないので、現像ローラ
ー表面から自然落下するが、その落下の途中で磁
石１４Ｂ２の磁力内に入り、これらの磁気力によ
つて再び現像ローラー表面に吸着されてしまう。
このとき汲上げローラーは停止しているが、現像
ローラーは回転しているので、同様なことが繰返
され、現像ローラーに現像剤が付着したままにな
り、上記のような他の画像形成に悪影響を及ぼす
ことになる。

この発明は、現像ローラー上の残留現像剤を完
全に除去するために、第３図に示すように、セパ
レータ１４Ｅを通過した現像ローラー周面に残留
する現像剤が該現像ローラー周面から落下する通
路に傾斜した現像剤案内板５２を配置し、現像ロ
ーラー上の残留現像剤が、汲上げローラ１４Ｃ上
に落下するのを防止すると共に、落下現像剤を現
像ローラー１４Ｂから遠ざける向きに導くように
したことを特徴とする。このため、現像ローラー
１４Ｂとセパレータ１４Ｅとの間隙を通つて落下
する現像剤は、途中で磁石１４Ｂ２の磁力の影響
を受けても、現像剤案内板５２上を流下して、現
像ローラーに付着することがない。したがつて、
現像ローラー上には現像剤が短時間で、例えば
0.7秒ぐらいで完全になくなり、従来のような残
留現像剤による悪影響がない。現像剤の除去が短
時間で行なわれることは、潜像と次の潜像との間
の待ちのための領域を小さくとることができるの
で、感光体の有効利用と複写速度の高速化が図ら
れる。

この発明は、汲上げローラーが現像ローラーよ
りもセパレータ側に寄つて配置されているカラー
複写機用のすべての現像装置に適用される。この
ような配置は、複写機のレイアウトの都合により
とれらるもので、第１図に示すような装置におい
ては、現像装置１４および１５に対し、この発明
が適用される。したがつて複写機によつては、一
つの現像装置または三つの現像装置のそれぞれに
本発明が適用される場合がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、カラー複写機の一例を示す概略構成
図、第２図は、第１図における一つの現像装置の
拡大図、第３図は、この発明の一実施例における
要部のみを示す図である。 １４，１５，１６……現像装置、１４Ｂ……現
像ローラー、１４Ｃ……汲上げローラー、１４Ｅ
……セパレータ、５１……鉛直線、５２……現像
剤案内板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 現像ローラーと、現像剤容器内の現像剤を前
   記現像ローラーに供給するための前記現像ローラ
   ーの下位に配置された汲上げローラーと、現像後
   の現像ローラー上の現像剤を掻取るためのセパレ
   ータとを有し、非現像時には前記現像ローラーを
   回転させたまま前記汲上げローラーを停止させて
   前記現像ローラー上の現像剤の除去を行うカラー
   複写機用磁気ブラシ現像装置において、 前記セパレータを通過した現像ローラー周面に
   残留する現像剤が該現像ローラー周面から落下す
   る通路に、前記残留現像剤が前記汲上げローラー
   上に落下するのを防止し、落下現像剤を前記現像
   ローラーから遠ざける向きに導く傾斜した現像剤
   案内板を配置したカラー複写機用磁気ブラシ現像
   装置。 ２ 前記汲上げローラーが、前記セパレータが配
   置された側の現像ローラー面に接する鉛直線に対
   し、その少なくとも一部の周面が上記のセパレー
   タ配置側に入り込んで配置されている特許請求の
   範囲第１項記載のカラー複写機用磁気ブラシ現像
   装置。